В истории Земли зафиксированы пять крупнейших вымираний — то есть явлений исчезновений всех представителей определенного биологического вида. Последний случай крупного вымирания произошел 65,5 млн лет назад и ознаменовался гибелью динозавров. Самое массовое же вымирание произошло около 250 млн лет назад и привело к исчезновению порядка 95% живых существ. Это явление получило название «массовое пермское вымирание» и стало завершением последнего периода палеозоя — Пермского геологического периода (который, в отличие от многих других геологических периодов, выделенных в Британии, был выделен в 1841 году в районе российского города Пермь британским геологом Родериком Мурчисоном). После Перми в истории Земли начался Триас — первый период мезозоя.
На протяжении последних ста с лишним лет учеными назывались разные причины массового пермского вымирания.
Например, постепенные изменения условий окружающей среды в виде изменений химического состава воды в мировом океане и в атмосфере, изменение океанских течений и т. п.
Но все же больше свидетельств получило предположение о том, что массовое пермское вымирание имеет катастрофический характер и является следствием или падения крупного метеорита, или усиления вулканической деятельности.
Последняя версия получила поддержку несколько лет назад, когда учеными были представлены результаты исследования осадочных пород, свидетельствующие о высокой вулканической активности в течение нескольких миллионов лет в той области, где сейчас находится Сибирь. Новые подобные данные представлены группой канадских ученых во главе со Стефаном Грэсби и опубликованы в журнале Nature Geoscience .
В соответствующих по возрасту геологических слоях канадские геологи обнаружили отложения пепла — ценосферы. Они представляют собой микроскопические полые частицы зольной пыли, которая образуется при сжигании угля. Такие же частицы появляются на Земле как результат работы угольных электростанций.
250 млн лет назад эти частицы могли сформироваться, когда в ходе активности сибирских траппов расплавленное вещество, вырываясь наружу, проходило через залежи угля.
Сибирские траппы — это одна из самых крупных трапповых провинций мира. Траппами называют особый тип континентального магматизма, для которого характерен огромный объём излияния базальта за геологически короткое время (миллионы лет) на больших территориях, название произошло от шведского слова trappa (лестница), так как в районах траппового магматизма возникает характерный рельеф: базальтовый слой эродируется плохо, а осадочные породы разрушаются легко. Траппы развиты во всей Восточно-Сибирской платформе, в Хатангском прогибе, в Минусинской котловине, зона магматизма простирается и на шельфе Евразии, на дне Карского моря. В районе их развития расположены реки Нижняя Тунгуска, Подкаменная Тунгуска, Тюнг и др. Сибирские траппы слагают плато Путорана. Центр траппового магматизма располагался в районе Норильска.
В результате извержения сибирских траппов, следы которого найдены учеными, в атмосфере Земли оказалось огромное количество ядовитых веществ (например, мышьяк и хром), что вызвало «парниковый эффект» и уменьшение количества кислорода в атмосфере. В Мировом океане оказался пепел, в результате чего произошло изменение состава морской воды.
Неудивительно, что после такой катастрофы на Земле осталась существовать только незначительная часть живых организмов.
По словам учёных, им удалось выделить три чётких слоя ценосфер на временном отрезке длительностью в 500-750 тысяч лет, причем последний из них образовался непосредственно перед массовым пермским вымиранием.
«Доказательства достаточно убедительны», — считает Грегори Реталлек, геолог из Университета штата Орегон. С ним согласен геофизик Норман Слип из Стэнфордского университета, который назвал результаты канадской группы «чрезвычайно крупным открытием».
В результате массового пермского вымирания с лица Земли исчезло множество видов, ушли в прошлое целые отряды и даже классы. Вымирание старых форм открыло дорогу многим животным, долгое время остававшимся в тени: начало и середина следующего за Пермью триасового периода ознаменовались становлением архозавров, от которых произошли динозавры и крокодилы, а впоследствии птицы. Кроме того, именно в триасе появляются первые млекопитающие.
Вымерло около 60% всех морских беспозвоночныхСамое первое массовое вымирание животных произошло около 450-440 млн. лет назад. Назвать точную причину вымирания нельзя, но большинство ученых склоняются ко мнению, что всему виной послужило движение Гондваны - огромного суперконтинента, включавшего в себя практически всю сушу Земли. Гондвана сдвинулась близко к южному полюсу планеты, что привело к глобальному похолоданию, и как следствие, падению уровня мирового океана.
Большая часть животных в то время обитало в воде, и падение уровня мирового океана уничтожило или повредило места обитания большинства видов животных ордовикского и силурийского периода.
Девонское вымирание
Вымерло около 50% морских животных
Произошло 374 и 359 млн. лет назад. Девонское вымирание состояло из двух пиков, во время которых Земля лишилась 50% всех существовавших родов и почти 20% всех семейств. Во время девонского вымирания исчезли почти все бесчелюстные (до наших дней дожили только миноги и миксины).
Совершенно неясно, что послужило причиной этого массового вымирания. Основная версия случившегося - изменение уровня мирового океана и кислородное обеднение океана. Вероятно это было вызвано высокой вулканической активностью Земли. Некоторые ученые так же не исключают падение крупного внеземного тела, например кометы.
Великое Пермское вымирание
Исчезновение 95% всех видов животныхЭто самое массовое вымирание животных, когда либо случавшихся на нашей планете. Некоторые ученые называют Пермское вымирание - величайшим массовым вымиранием всех времен. Около 250 млн. лет назад исчезло 70% всех наземных животных. В океане дела обстояли еще хуже - погибло 96% морских видов. Во время Великого Пермского вымирания погибло более 57% родов насекомых. Это единственное известное вымирание, которое коснулось насекомых.
Вымирание затронуло даже микроорганизмы, которым, казалось бы, мало что может навредить.
Одного мнения, почему случилось такое масштабное вымирание, у ученых нет. Некоторые склоняются к тому, что всему причиной явилась повышенная вулканическая активность. Некоторые предполагают, что со дна океана было выброшено очень много метана (см. замороженный метан на дне океана), что привело к губительной смене климата. Ряд ученых считает, что в это время Земля столкнулась с огромным астероидом. Доказательством последней теории служит огромных кратер в Антарктиде (находится на Земле Уилкса).
После Пермского вымирания животный мир восстанавливался 30 млн. лет (некоторые ученые считают, что восстановление биосферы длилось 5 млн. лет). Широко распространились животные, которые до этого были в тени более сильных видов. Так, это время считается периодом становления архозавров (предки современных крокодилов и вымерших динозавров). От них произошли и птицы, которых могло и не быть, если бы не Великое Пермское вымирание.
Триасовое вымирание
Вымерло 50% животныхТриасовое вымирание случилось 200 млн. лет назад. Погибло около 20% всех морских животных, множество архозавров (получившие широкое распространение после Пермского вымирания), и большинство видов земноводных. Ученые подсчитали, что половина всех известных нам животных, живших в то время, погибло во время триасового вымирания.
Особенностью Триасового вымирания считается скоротечность. Оно произошло в течение 10 тыс. лет, что очень быстро в планетарном масштабе. В это время начался распад сверхконтинента Пангея на отдельные континенты. Возможно, что причиной распада стал большой астероид, который изменил погоду на планете, вызвав вымирание. Но доказательств этой теории нет, до сих пор не найдено ни одного большого кратера триарского периода.
Некоторые ученые считают, что причиной триасового вымирания, как и всех других массовых вымираний животных, являлась повышенная вулканическая активность Земли в то время.
Мел-палеогеновое вымирание
Вымерло более 15% всех животных
Самое знаменитое вымирание произошло около 65 млн. лет назад. Знаменито оно тем, что в это время на Земле вымерли динозавры. Так же погибло более 15% семейств морских животных и 18% семейств сухопутных животных.
До конца не ясно, что привело к этому массовому вымиранию. Ученые продолжают исследования мелового и палеогенового периода Земли, чтобы найти причину катастрофы. Наиболее известные теории гласят, что Земля столкнулась с крупным астероидом или попала в зону излучения от взрыва сверхновой звезды.
Но помимо "космических" причин, есть предположения, что динозавры (а так же некоторые другие виды животных) просто не смогли приспособиться к новой растительности, буйное развитие которое наблюдалось в то время, и просто "отравились" несъедобными листьями. Или же были истреблены первыми млекопитающими, которые уничтожали кладки динозавров, не давая им размножаться. В пользу последней теории говорит тот факт, что некоторые динозавры жили еще довольно долго на территории современной Северной Америки и Индии, где, возможно, "опасные" млекопитающие появились позднее.
Временная шкала исторических периодов Земли. Треугольниками отмечены массовые вымирания животных.
Кроме двух самых известных вымираний - того, что лишило мир динозавров, и самого крупного, пермского - было еще как минимум три масштабных вымирания, уничтоживших огромное число видов. Сегодня ряд ученых полагает, что мы живем в период шестого вымирания.
Ордовикско-силурийское вымирание
Это вымирание считается самым древним - произошло оно 440 млн лет назад. Жизнь на планете в ордовикский период становилась сложнее, моря были заполнены примитивными осьминогами, трилобитами, кораллами, морскими звездами, угрями и челюстными рыбами. В борьбу за существование включились и растения на суше.
В процентном соотношении всех выживших и погибших видов это вымирание занимает «почетное» третье место. Было как минимум две волны вымирания с промежутком около миллиона лет. Печальным их итогом стала гибель 60% морских беспозвоночных: двустворчатые моллюски, брахиоподы, мшанки, иглокожие - почти все они канули в Лету. Только великое пермское вымирание убило больше морских организмов.
Ордовикско-силурийское вымирание часто связывают с южным движением древнего суперконтинента Гондвана. Снижение уровня океана в сочетании с похолоданием разрушило привычные биологические ниши и привело к уменьшению биоразнообразия. Среди основных версий ученые также рассматривают падение астероида и масштабные извержения вулканов.
Согласно одной из гипотез, ордовикско-силурийское вымирание произошло из-за вспышки гамма-излучения сверхновой, расположенной от нас в 6 тыс. световых лет. Она сократила озоновый слой атмосферы, и сильное ультрафиолетовое излучение уничтожило миллионы земных организмов. Сверхновая могла находиться в ближайшем к нам рукаве Млечного Пути.
Девонское вымирание
Случившаяся примерно 360 млн лет назад катастрофа названа в честь девонского периода, ставшего временем эволюции некоторых рыб, крепкие плавники которых позволили им передвигаться по суше. Трилобиты в это время теряют свое господство в море, а на земле растения становятся сложнее.
Вымирание могло иметь два этапа, которые прошли 374 и 359 млн лет назад. По другим версиям этапов было не два, а намного больше. Как бы там ни было, численность морских видов сократилась на 50%, а конкретно в первый период были уничтожены почти все бесчелюстные. Наземные и пресноводные организмы практически не пострадали, а вот рифовая система была сильно потрепана.
Ученые затрудняются назвать главную причину девонского вымирания. Кто-то опять же связывает его с падением астероида, кто-то - с увеличением температуры и испарением воды, другие указывают на эволюцию растений. Есть и теория, согласно которой в конце девона массового вымирания не было, но сильно замедлилось образование новых видов.
Анализы отложений осадочных пород показали, что в позднем девоне окружающая среда сильно изменилась. Наблюдалось резкое снижение содержания кислорода в океанах (аноксия), а темпы отложения углерода, наоборот, возросли. Аноксия препятствовала гниению организмов, и органической материи становилось все больше.
Великое пермское вымирание
Самое масштабное из известных вымираний произошло задолго до гибели динозавров - 252 млн лет назад. Оно стало точкой разграничения пермского и триасового периодов. На планете тогда доминировали виды, жившие и откладывавшие яйца на суше. Впрочем, такое конкурентное преимущество их не спасло. Жертвами вымирания стали 70% наземных видов позвоночных и 96% всех морских видов.
Катастрофа произошла всего за 60 тыс. лет. Ушли в небытие многие парарептилии (примитивные четвероногие), членистоногие и рыбы, 83% всех видов насекомых. Зато благодаря этому событию смогли развиться предки динозавров, долгое время остававшиеся в тени эволюции.
Причины пермского вымирания тоже далеко не однозначны и горячо обсуждаются в научной среде. Все они похожи на предыдущие: падение астероида, извержения вулканов, а также масштабная засуха. Недавно еще одно подтверждение нашла самая популярная из теорий - вулканическая. Ответить на некоторые вопросы помогли каменистые отложения (в конце пермского периода они были морским дном) пустыни Объединенных Арабских Эмиратов, которая почти не изменилась за миллионы лет. Причиной гибели видов могло стать насыщение атмо-сферы углекислым газом после извержения сибирских вулканов.
Триасовое вымирание
Произошедшее 199 млн лет назад вымирание используют в качестве границы триасового и юрского периодов. По земле тогда уже ходили относительно крупные динозавры, которые, тем не менее, испытывали конкуренцию с другими рептилиями.
В результате катастрофы вымерли конодонты, составлявшие 20% всех морских семейств, сильно пострадали архозавры, терапсиды и земноводные. Вымирание произошло за 10 тыс. лет, предоставив возможность динозаврам хозяйничать на Земле в последующий юрский период.
В числе возможных причин вымирания нередко упоминают так называемую гипотезу о «метангидратном ружье», в соответствии с которой повышение температуры океана высвобождает метан из отложений, расположенных под морским дном. Метан - парниковый газ, поэтому температура начинает расти скачкообразно, ведя к еще большему высвобождению метана. Это похоже на замкнутый круг, и остановить процесс невозможно, как нельзя остановить выстрел, если спусковой крючок уже нажат. Активно обсуждаются и другие версии.
Мел-палеогеновое вымирание
Именно этот катаклизм, произошедший 65 млн лет назад, погубил динозавров, морских рептилий и летающих ящеров. Но существуют и другие гипотезы, которые, как правило, дополняют основную - астероидную. Кроме хорошо известных тираннозавров, трицератопсов, анкилозавров и других ящеров в меловой период активно распространились небольшие млекопитающие. Именно им было суждено унаследовать мир.
Всего жертвами катастрофы стали 16% семейств водных животных и 18% семейств сухопутных позвоночных. Эксперты затрудняются сказать, шло вымирание поэтапно или же случилось за короткий промежуток времени. Считается, например, что травоядные трицератопсы могли существовать еще несколько миллионов лет.
Недавнее исследование экспертов Принстонского университета, Массачусетского технологического института, Университета Лозанны и Университета Амравати склоняет к версии об извержениях вулканов. Анализ геологических образований в траппах плато Декан помог выяснить, когда они начались и сколько продолжались. Оказалось, что масштабные извержения стали происходить за 250 тыс. лет до момента падения предполагаемого астероида и продолжались на протяжении 500 тыс. лет. За это время выделившийся углекислый газ закислил Мировой океан, что и привело к гибели многих видов и нарушению пищевых цепочек.
Ни одно из массовых вымираний не породило столько гипотез, как мел-палеогеновое. Кроме популярных научных версий (вулканы, астероид, хищные млекопитающие и т. д.) появились и полуфантастические. Некоторые всерьез утверждают, что о рукотворном уничтожении ящеров свидетельствуют обнаруженные «кладбища» динозавров, включающие кости множества особей.
Летопись Земли
Как видим, величайшие массовые вымирания происходили в разные периоды и в различных временных промежутках. Так, между ордовикско-силурийским и девонским вымираниями лежит 76 млн лет, а триасовое и мел-палеогеновое разделяют 134 млн.
Впрочем, это если принять на веру, что такие вымирания действительно были. Возможно, новые виды появлялись медленнее, а сами по себе вымирания не носили ярко выраженного характера. А еще каждое из массовых вымираний могло представлять собой череду более малых катастроф, или же число самих масштабных катаклизмов было выше.
Откуда же взялась такая неопределенность? Мы все еще очень мало знаем об истории Земли. Концепцию неполноты палеонтологической летописи развил еще Чарльз Дарвин. В труде «Эволюция таксономического разнообразия», автором которого стали А. С. Алексеев, В. Ю. Дмитриев и А. Г. Пономаренко, указывается, что современная наука знает лишь 1-2% видов, существовавших на Земле. Проще говоря, мы судим о массовых вымираниях на основе анализа немногих найденных в окаменелостях останков организмов. Именно так ученые определяют, какой процент видов и родов не дожил до следующего периода.
Наука знает недостаточно, чтобы ответить на все эти вопросы. Мы не можем не только уверенно назвать причины катастроф, но и понять, были ли они в действительности. Во всяком случае в том виде, в котором люди их представляют.
Общности и различия
Но попытаемся вычленить схожие черты и различия. Перед нами пять массовых вымираний (шесть, если учесть эоцен-олигоценовое). Логично предположить, что многие из них имели схожие причины. В то же время две самые популярные версии - вулканы и падения небесных тел - подвергаются наибольшей критике. Известно, что мощнейшая вулканическая активность имела место в период мел-палеогенового и пермского вымираний. Однако если рассмотреть все известные случаи вымираний (а их как минимум одиннадцать), то получается, что масштабные геологические процессы можно соотнести лишь с шестью.
Похожая ситуация и с падениями астероидов. Гибель динозавров совпадает по времени с падением гигантского астероида близ острова Юкатан. От него остался кратер Чиксулуб диаметром 180 км и первоначальной глубиной до 20 км. Образовавшаяся от падения энергия была в 2 млн раз выше энергии взрыва термоядерной «Царь-бомбы», и этого могло хватить, чтобы изменить жизнь на Земле. А вот с триасово-юрским вымиранием сложнее: ученые пока не обнаружили кратеров, которые могли бы его объяснить.
Но, быть может, причины вымираний следует искать в другом месте? Недавно о такой возможности заявили ученые из Университета Западного Сиднея, работавшие под руководством профессора Мирослава Филиповича (Miroslav Filipović). Они обратили внимание на график движения Солнечной системы. Наше Солнце совершает полный оборот вокруг центра галактики Млечный Путь за 200 млн лет. На своем пути система проходит через галактические спиральные рукава, где выше плотность звезд и межзвездного газа. Построенная модель помогла выяснить, что массовые вымирания совпадают с прохождением через эти рукава. Это касается мел-палеогенового, триасового, пермского, позднедевонского и позднеордовикского вымираний.
По словам авторов, совпадение возможно, но его вероятность очень мала. Ученые не берутся сказать, что именно погубило земные организмы. Теоретически прохождение через спиральные рукава Галактики увеличивает шансы на близкий взрыв сверхновой со всеми вытекающими последствиями. Но сами исследователи предпочитают версию о связанном с прохождением через плотное звездное скопление гравитационном влиянии. В этом случае находящееся на периферии системы кометное облако может терять стабильность, увеличивая тем самым риск столкновения планеты с небесными телами.
Все вышесказанное - лишь гипотезы. Однако ими не следует пренебрегать, ведь сейчас Солнце находится в одном из таких спиральных рукавов. Существует и много других поводов для беспокойства.
Эоцен-олигоценовое вымирание называют шестым в списке массовых катастроф. Оно произошло позже других - 33,9 млн лет назад, и было не столь разрушительным. За 4 млн лет вымерло порядка 3,2% морских животных. Половину из вымерших семейств составили фораминиферы и морские ежи. Пострадали и наземные организмы. Среди возможных причин, как и в других случаях, указывают возможность столкновения с небесным телом, вулканическую активность или климатические изменения.
Человечество вымрет?
Безусловно. Вопрос лишь в том, когда это произойдет. Люди могут погибнуть вместе с планетой, Солнцем, Галактикой или Вселенной. Через миллион или, например, десять миллиардов лет. Но существует и куда более пессимистичный сценарий.
Гипотеза о том, что на Земле уже началось шестое массовое вымирание, существует не первый год. Теперь группа ученых под руководством знаменитого эколога Пола Эрлиха (Paul Ehrlich) из Стэндфордского университета нашла новые доказательства справедливости этого предположения. Была детально проанализирована частота исчезновения животных и растений в периоды прошлых вымираний, а также динамика, которая наблюдалась в промежутках межу ними. До того, как человек стал играть важную роль в земной экосистеме, на нашей планете раз в сто лет вымирали два вида млекопитающих на каждые десять тысяч существовавших тогда видов. Но уже в XX веке эта цифра увеличилась в 114 раз. За какие-то сто лет вымерло столько видов, сколько обычно гибнет за десять тысяч. Если говорить о позвоночных, то здесь просматривается аналогия с мел-палеогеновым вымиранием, когда исчезли динозавры.
Интересно, что сами авторы называют такой прогноз «оптимистичным», поскольку они исходили из консервативных прогнозов. Сейчас, по словам Пола Эрлиха, на грани уничтожения находятся 40% видов амфибий, а кроме этого может кануть в Лету четверть млекопитающих. Вымирание коснется и человека, ведь он целиком зависит от родной Земли.
Кстати, именно антропогенный фактор ученые называют главной причиной возможного нового вымирания. Эрлих полагает, что человек не может сидеть сложа руки и должен бороться за вымирающие виды. Он рекомендует сохранять естественную среду обитания видов и препятствовать глобальным изменениям климата.
Тезис о новом вымирании косвенно подтверждают и европейские ученые. Клэр Ренье (Claire Régnier) из Национального музея естествознания (Франция) считает, что показателем вымирания может быть исчезновение беспозвоночных. Согласно новым данным, в эпоху антропоцена уже погибли 10% видов улиток, а еще несколько основных видов этих существ находятся на грани гибели. Порог выживаемости улиток очень высок, и их исчезновение - плохой признак. Ситуацию усугубляет то, что о многих видах человечество даже не подозревает. Следовательно, на них не распространяется статистический учет.
Исследования показали, что за 200 тыс. лет своего существования человек уничтожил около тысячи видов. Если взять менее продолжительный период, то с 1500 года люди погубили около 320 видов животных. В этот список попали странствующий голубь, тасманский тигр и живший в Китае пресноводный дельфин байцзи. На восстановление земной экосистемы, по мнению экспертов, понадобятся миллионы лет.
Так в чем же причины массовых вымираний? Можно ли выделить общие признаки этих катастроф? Однозначного ответа на эти вопросы нет до сих пор. Если говорить о шестом массовом вымирании (учитывая эоцен-олигоценовое - седьмом), то его причины будут отличаться от виновников предыдущих пяти: судя по всему, оно вызвано деятельностью человека. И только сами люди могут этому помешать.
Современные исследования геологической истории Земли показывают, что на протяжении 4-5 млн лет после окончания пермского периода палеозоя на нашей планете не было привычных осадочных отложений. Ученые безуспешно пытались найти океанические меловые остатки, формировавшиеся микроскопическими скелетами радиолярий и фораминифер, окаменелые фрагменты коралловых рифов в мелководных морских бассейнах или залежи угля, относящиеся к этому периоду жизни планеты. Складывается катастрофическая картина, свидетельствующая о том, что в триасе уже не существует около 90 % всех видов живых организмов, населявших Землю в предшествующем, пермском периоде палеозоя. Подобный результат наблюдается повсеместно, где бы ни проводились исследования палеозойских и мезозойских отложений – в Китае, Японии и Пакистане, Канаде, Южной Африке, Антарктиде или Австралии. Это явление получило название массового пермского вымирания, именно оно сформировало рубеж между последним периодом палеозойской эры, пермским, и первым периодом мезозоя, триасовым.
В конце палеозойской эры, 250 млн лет назад, вымерло порядка 90 % видов живых организмов, обитавших в морях, и 70 % сухопутных. Эта катастрофа унесла с собой плоские и морщинистые кораллы, бластоидеи, граптолиты, триллобиты, фузулиниды, эвриптероидеи, мшанки, морские лилии, членораздельные брахиоподы, а также значительно сократила разнообразие плауновидных и хвощевых растений. Как показывают проведенные исследования, восстановление биосферы на Земле после этой глобальной катастрофы заняло достаточно продолжительный период. С тех пор, как было установлено практически полное вымирание биосферы в пермский период палеозоя, ученые стали выдвигать свои предположения о том, что же послужило катализатором и основной причиной подобного масштабного бедствия.
Надо сказать, что причины самого грандиозного из всех вымираний на Земле до конца не известны. Существует множество гипотез относительно того, что же могло привести к столь катастрофическим последствиям для биосферы планеты. Некоторые ученые предполагают существование одновременно нескольких факторов, обеспечивших исчезновение живых организмов в пермский период палеозоя. В истории нашей планеты было зафиксировано пять крупнейших вымираний живых организмов, заключавшихся в катастрофическом исчезновении Есех представителей определенного биологического вида за короткий промежуток времени. Но пермское явление по своим масштабам превзошло все другие известные науке вымирания, включая и наиболее знаменитое – исчезновение динозавров на границе мелового периода.
Остановимся на наиболее распространенных и популярных версиях. Одна из них – резкое глобальное потепление и разогрев Земли, что привело к изменению химического состава морской воды и атмосферы. Дефицит кислорода мог способствовать гибели как наземных, так и водных экосистем, сложившихся в палеозойскую эру. Эти глобальные изменения окружающей среды на планете могли сопровождаться повышением сухости климата и изменением океанских течений, что также предопределило масштабность пермского вымирания.
Другая версия произошедших событий в конце палеозойской эры – это падение одного или нескольких метеоритов либо столкновение нашей планеты с крупным астероидом диаметром в несколько десятков километров. Различные экспериментальные модели показывают, что при столкновении Земли с астероидом такого большого размера может выделиться энергия, которая будет равна взрыву нескольких миллионов современных атомных бомб. Естественно, это приведет к катастрофическим последствиям для биосферы планеты.
Предполагается, что именно столкновения с метеоритами и астероидами могли быть причиной и других массовых вымираний, зафиксированных в геологической истории Земли. Для подтверждения этой гипотезы ученые пытаются найти кратеры соответствующих размеров на поверхности нашей планеты.
Считается, что в северо-восточной части Австралии и в гипотетическом кратере Земли Уилкса в западной Антарктиде были найдены некоторые доказательства существования ударных событий, которые соответствуют именно пермскому периоду палеозоя. В частности, это зерна кварца ударного происхождения и фуллерены с включениями инертных газов внеземного происхождения. Однако определить, действительно ли зерна кварца имеют ударное происхождение или они образовались на Земле в силу пластических деформаций в твердых телах, достоверно не удалось.
Пока же наибольшее распространение получила гипотеза о том, что массовое пермское вымирание стало следствием усиления вулканической деятельности на Земле. Эта версия основывается на результатах исследований осадочных пород, которые свидетельствуют об очень высокой вулканической активности в течение нескольких миллионов лет палеозоя в той области, где в настоящее время находится Сибирь. Группа канадских ученых во главе со Стефаном Грэсби обнаружила в канадском Заполярье в соответствующих по возрасту геологических слоях отложения пепла – ценосферы. Это микроскопические полые частицы зольной пыли, образованные при сжигании угля. Предполагается, что 250 млн лет назад эти частицы могли сформироваться в ходе активности сибирских траппов, где расплавленное вещество, вырываясь наружу, проходило через залежи угля.
Сибирские траппы считаются одними из самых крупных трапповых областей в мире, они занимают площадь практически в 2 млн км2.
Траппами принято называть особый тип континентального магматизма, который характеризуется огромным объемом излияния базальта за короткий промежуток времени по геологическим меркам. Обычно в районах траппового магматизма возникает своеобразный рельеф: базальтовый слой эродируется плохо, в то время как осадочные породы разрушаются достаточно легко. Траппы наблюдаются по всей Восточно-Сибирской платформе, в Хатангском прогибе и Минусинской котловине. В зонах их развития расположены реки Нижняя Тунгуска, Подкаменная Тунгуска, Тюнг и другие. Центр траппового магматизма в Сибири находится в районе города Норильска.
Канадские ученые предполагают, что в результате извержения сибирских траппов в конце палеозоя в атмосферу планеты попало огромное количество ядовитых веществ. Это способствовало возникновению парникового эффекта и, соответственно, уменьшению количества кислорода в атмосфере.
В Мировой океан также попал вулканический пепел, вследствие чего произошло и изменение химического состава морской воды. Все это спровоцировало масштабное вымирание живых организмов на планете. Ученым удалось выделить три четких слоя ценосфер на временном отрезке длительностью в 500-750 тыс. лет. Последний из них сформировался непосредственно перед массовым пермским вымиранием. Геолог Грегори Реталлек из Университета штата Орегон считает, что представленные доказательства причин вымирания биосферы в конце палеозойской эры выглядят достаточно убедительно.
Одно из самых катастрофических вымираний в истории Земли, произошедшее в пермском периоде, по геологическим меркам продолжалось буквально одно мгновение. Как подсчитали американские ученые, уничтожение 96% водных и 70% наземных видов заняло всего 60 тысяч лет.
Пермский пейзаж. Реконструкция Victor Leshyk
Пермское вымирание не зря называют Великим – ничего подобного в истории нашей планеты с тех пор не происходило. Но, несмотря на грандиозные масштабы этой катастрофы, ученые до сих пор не пришли к единому мнению о ее причинах. На сегодняшний день существует три гипотезы, объясняющие массовое вымирание живых организмов – падение астероида, глобальное извержение вулканов и каскад наложившихся друг на друга экологических катаклизмов.
Пытаясь разобраться в событиях, отдаленных от наших дней 250 миллионами лет, исследователи Массачусетского технологического института замерили длительность катастрофы во времени. Как оказалось, вымирание происходило "практически мгновенно с геологической точки зрения" и продолжалось порядка 60 тысяч лет, то есть по меньшей мере в 10 раз быстрее, чем это считалось ранее. Получить эту потрясающую цифру ученым удалось благодаря новым, более точным методам определения возраста горных пород.
"У нас есть представление о точном возрасте и продолжительности вымирания, – констатировал профессор геологического факультета MIT Сэм Боуринг. – Но как можно было убить 96% всех обитателей океанов за какие-то десятки тысяч лет? Похоже, исключительное вымирание требует исключительного объяснения".
Примерно за 10 тысяч лет до катастрофы океаны Земли подверглись воздействию большого количества легких изотопов углерода. В результате вода оказалась сильно подкислена, а ее температура выросла сразу на 10 градусов. Именно эти события уничтожили большинство морских обитателей, уверенны исследователи.
Наиболее популярная сегодня гипотеза механизмов пермского вымирания связывает его с сибирскими траппами – многослойными лавовыми полями, возникшими в результате мощнейших вулканических процессов, выбросивших на поверхность Земли больше пяти миллионов кубических километров лавы.
"Понятно, что причины, приведшие к вымиранию, должны были действовать очень быстро, – отметил ведущий автор исследования, аспирант MIT Сет Берджесс. – Настолько быстро, что большинство представителей растительного и животного миров попросту не успели к ним адаптироваться". Краткосрочность событий вымирания подтверждает господствующую гипотезу, согласно которой летучие химические соединения, выброшенные вулканами, радикально изменили состав атмосферы и океанов, став причиной массовой гибели живых существ.
Возможно, цитирует Бауринга The Daily Mail , даже один катастрофический импульс магматической активности стал триггером, запустившим почти мгновенный крах всех глобальных экосистем.
Loading...